????●創(chuàng)新形成南緣區(qū)域鉆前井震結(jié)合地層壓力預(yù)測技術(shù)和系列配套鉆井技術(shù)
????●積極引入Power—V垂直鉆井系統(tǒng)，配合油基鉆井液和強攻擊性PDC鉆頭
????●形成長裸眼段擴眼尺寸論證方法及系列圖版，有效指導(dǎo)了擴眼工藝及擴眼工具優(yōu)選
????●引入“精細控壓鉆井+超深井高溫高壓鉆井液隨鉆堵漏”技術(shù)、精細控壓固井工藝
????屢創(chuàng)紀(jì)錄
????●新疆油田首次引入精細控壓固井工藝
????●新疆油田套管下入最深7601米
????●尾管固井水泥封固段最長4070米
????●尾管固井套管重疊段最長2170米
????●準(zhǔn)噶爾盆地首次采用隨鉆擴眼技術(shù)且擴眼長度達1905米
????意義重大
????●展現(xiàn)了準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段天然氣勘探的巨大潛力
????●進一步夯實了盆地規(guī)模增儲“油氣并進”的資源基礎(chǔ)
????●為進一步認識準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段下組合地層構(gòu)造奠定了基礎(chǔ)
????●為通過地質(zhì)工程一體化加快推進南緣中段超深層天然氣勘探積累了寶貴經(jīng)驗
呼探1井四開施工現(xiàn)場交底。 （圖片由鉆井工程研究所提供，攝于疫情前）
????歷時556天，2020年12月16日，準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段風(fēng)險探井呼探1井獲得重大突破，在7367-7382米井段試獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流，日產(chǎn)天然氣61萬立方米，日產(chǎn)原油106.3立方米。呼探1井的天然氣勘探重大發(fā)現(xiàn)，展現(xiàn)了準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段天然氣勘探的巨大潛力，進一步夯實了盆地規(guī)模增儲“油氣并進”的資源基礎(chǔ)。
????在呼探1井獲得重大突破的背后，有太多科研工作者的辛苦付出。作為油田公司的“工程技術(shù)參謀部”，工程技術(shù)研究院（以下簡稱“工程院”）在這場“戰(zhàn)役”中主動擔(dān)當(dāng)、積極謀劃，用技術(shù)保障南緣山前下組合超深井實現(xiàn)安全鉆探。今年，“形成以南緣為代表的天然氣開發(fā)鉆采地配套技術(shù)，著力支撐公司改變油氣產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)扭虧為盈”被列入2021年工程院科研生產(chǎn)“十件大事”之一。
????工程院鉆井工程研究所積極響應(yīng)院黨委的工作要求，緊緊圍繞“十件大事”抓落實，對鉆井科研生產(chǎn)工作展開安排部署，聚焦南緣萬億氣區(qū)大場面，突破超深井鉆完井關(guān)鍵技術(shù)，保障南緣萬億氣區(qū)快速建產(chǎn)，以鉆井技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展新動能，以干“大事”展新作為，推動企業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展，為建黨100周年獻禮。
????情況復(fù)雜，困難重重
????呼探1井是為了尋求南緣中段呼圖壁背斜下組合勘探突破，尋找大中型氣田而部署的一口風(fēng)險探井。該井設(shè)計井深7280米，完鉆井深7601米，主探目的層是侏羅系喀拉扎組、白堊系清水河組，是準(zhǔn)噶爾盆地第一口采用五開非常規(guī)井身結(jié)構(gòu)完成井。
????為打好這口集團公司級重點風(fēng)險探井，新疆油田公司組織各家參戰(zhàn)單位，始終堅持“一盤棋、一家人、一條心”的融合模式，形成強大合力。各路專家深入剖析地質(zhì)特征，反復(fù)論證，科學(xué)制定工程方案。
????2019年4月9日，勘探與生產(chǎn)分公司在北京組織專家組對呼探1井鉆井工程方案進行審查，工程院匯報人對呼探1井的鉆井地質(zhì)概況、鄰井鉆井情況和鉆井工程方案做了詳細匯報。專家組充分肯定了呼探1井鉆井工程方案的編寫水平，建議五開井段需編制鉆井液漏失處置預(yù)案；五開前需安裝旋轉(zhuǎn)控制頭，以便五開鉆進過程中精細控壓鉆井能夠有效實施。
????因山前構(gòu)造復(fù)雜、多套壓力系統(tǒng)、高溫高壓和超深層可鉆性差，呼探1井鉆井周期長達556天。如何快速突破超深井鉆完井關(guān)鍵技術(shù)，成了擺在技術(shù)人員面前一道無法回避的難題。
????異地取經(jīng)，學(xué)以致用
????中國深井超深井鉆井始于20世紀(jì)60年代和70年代，到90年代末實現(xiàn)了規(guī)?；鰞ι袭a(chǎn)。中國陸上深井尤其是超深井主要分布在塔里木盆地和四川盆地，地質(zhì)條件復(fù)雜，鉆井安全風(fēng)險大、周期長。以塔里木盆地和四川盆地為例，超高溫超高壓、多壓力體系、地層堅硬及可鉆性差、富含酸性流體等問題共存，如何安全優(yōu)質(zhì)高效鉆井，頗具挑戰(zhàn)性。
????偉大的科學(xué)家牛頓曾說過：“如果說我看得比別人更遠些，那是因為我站在巨人的肩膀上?！蹦暇壋罹畠?yōu)快鉆完井關(guān)鍵技術(shù)要實現(xiàn)快速突破，需要向兄弟油田學(xué)習(xí)，將“他山之石”因地制宜、攻南緣之難。在公司和院黨委的統(tǒng)一部署安排下，工程院鉆井工程研究所針對南緣超深井面臨的鉆井難題，深剖細研后制定了詳盡的調(diào)研計劃和培訓(xùn)計劃。工程院兩次派相關(guān)科室的專業(yè)技術(shù)人員前往塔里木油田調(diào)研交流。
????歷經(jīng)15年的技術(shù)攻關(guān)，塔里木油田庫車山前6000米以上的超深井平均鉆井工期由498天縮短至289天。此外，在井身結(jié)構(gòu)序列、特殊工藝等方面，塔里木油田超深井鉆井技術(shù)也取得了長足的進步，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。就工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度而言，南緣深大構(gòu)造與庫車山前不相上下，鉆完井工程主要面臨“一深、一陡、一窄、兩高、兩厚”的世界級難題。
????因地制宜，鉆井提速
????針對南緣下組合鉆井?dāng)?shù)量少，地層壓力、物性等不清帶來鉆井設(shè)計難度大的問題，工程院鉆井工程研究所與勘探院地物所科研人員聯(lián)合開展研究，深入剖析南緣區(qū)域地質(zhì)特性和工程特點，系統(tǒng)梳理前期下組合探井失利原因以及成功經(jīng)驗和做法，以鉆探地質(zhì)工程難點為導(dǎo)向，反復(fù)推敲論證關(guān)鍵節(jié)點技術(shù)，創(chuàng)新形成南緣區(qū)域鉆前井震結(jié)合地層壓力預(yù)測技術(shù)和系列配套鉆井技術(shù)，自上而下呼探1井共確定了四個必封點和一個風(fēng)險點，設(shè)計為非常用五開備六開井身結(jié)構(gòu)，有力確保了地質(zhì)勘探目標(biāo)的實現(xiàn)，成功鉆成了新疆油田第一口非常用五開井身結(jié)構(gòu)井。
????針對上部大井眼易斜地層，通過調(diào)研大尺寸井眼防斜打快技術(shù)，總結(jié)前期現(xiàn)場防斜打快實踐效果，在確保井壁穩(wěn)定的條件下，積極引入Power—V垂直鉆井系統(tǒng)，配合油基鉆井液和強攻擊性PDC鉆頭，機械鉆速較入井前常規(guī)鉆具組合提高68%，井斜角由使用前2.4°降至0.2°以內(nèi)，防斜打快效果顯著，有力地保障了超深井的井身質(zhì)量。
????針對四開長封固段、窄間隙（11.11mm）固井難題，科研人員通過評價通井鉆具組合剛度比、套管下放速度、固井排量及ECD隨井眼尺寸變化規(guī)律，形成長裸眼段擴眼尺寸論證方法及系列圖版，有效指導(dǎo)了擴眼工藝及擴眼工具優(yōu)選，配合無接箍套管工藝，現(xiàn)場成功將Φ219.1mm套管安全下入近5700米，創(chuàng)造了準(zhǔn)噶爾盆地首次采用隨鉆擴眼技術(shù)且擴眼長度達1905米的最長紀(jì)錄。
????針對五開高壓水層與裂縫發(fā)育等易漏層位同段鉆進帶來的密度窗口窄、安全鉆進難度大難題，現(xiàn)場跟蹤人員通過氣測、后效、井漏等數(shù)據(jù)，實時計算與驗證實鉆密度窗口，及時引入“精細控壓鉆井+超深井高溫高壓鉆井液隨鉆堵漏”技術(shù)，并在7300米以后優(yōu)化隨鉆粒徑配比，強化隨鉆封堵性，實現(xiàn)自愈型堵漏，降低了復(fù)雜時間和頻次，有效確保了深部地層安全鉆進。針對五開窄密度窗口尾管固井質(zhì)量難保證的問題，新疆油田首次引入精細控壓固井工藝，并通過室內(nèi)大量試驗形成高抗侵三凝雙密度防竄水泥漿體系，配合優(yōu)化漿柱結(jié)構(gòu)設(shè)計、注替參數(shù)等措施，成功解決了南緣區(qū)塊窄密度窗口固井難題，有力保障了超深井固井質(zhì)量，一舉創(chuàng)造了新疆油田套管下入最深7601米、尾管固井水泥封固段最長4070米、尾管固井套管重疊段最長2170米三項紀(jì)錄，為后續(xù)新疆油田超深高溫高壓井固井提供了技術(shù)模板，也為深層試油試氣提供了良好的井筒條件。
????喜獲突破，堅定信心
????功夫不負有心人。2020年12月16日，呼探1井獲重大突破，在7367-7382米井段試獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流，日產(chǎn)天然氣61萬立方米，日產(chǎn)原油106.3立方米。該井是南緣高探1井獲千噸高產(chǎn)歷史性突破后，在南緣中段首次獲得天然氣勘探重大發(fā)現(xiàn)，展現(xiàn)了該區(qū)塊天然氣勘探的巨大潛力和盆地規(guī)模增儲“油氣并進”的新格局，大幅度提升天然氣保供能力。該井的成功鉆探，為新疆油田公司進一步認識準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段下組合地層構(gòu)造奠定了基礎(chǔ)，也為油田公司下一步通過地質(zhì)工程一體化加快推進準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段超深層天然氣勘探積累了寶貴的經(jīng)驗。
????2020年12月22日，工程院完成了呼探1井完井工程設(shè)計方案?？碧绞聵I(yè)部、工程院、鉆井公司、試油公司、鉆井液公司等多家單位召開了視頻會議，對呼探1井完井工程設(shè)計方案進行討論，進一步改進與完善了呼探1井完井工程設(shè)計方案。
????隨著南緣中段呼圖壁背斜呼探1井的重大突破、吐谷魯背斜正鉆的樂探1井在中組合油氣顯示活躍、安集海背斜正鉆的天安1井在白堊系油氣顯示活躍，萬億氣區(qū)的大場面有望2021年徹底揭開“神秘面紗”。工程院鉆井人深知自己肩上的責(zé)任重大，他們將繼續(xù)秉承“戰(zhàn)略上藐視、戰(zhàn)術(shù)上重視”的指導(dǎo)思想，既堅定信心更腳踏實地，助力工程院干好“突破南緣萬億氣區(qū)快速建產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”這件大事。